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Reguliereinrichtung an Induktionsblindmessger ten.
Bei Induktionsblindmessgeräten muss beim Netzleistungsfaktor Eins der Phasenwinkel zwischen dem wirksamen Spannungsfluss und dem wirksamen Stromfluss 0 bzw. 180 sein, damit die Messgeräte bei irgendwelchem Leistungsfaktor richtige Werte messen.
Es sind Blindverbrauchsmesser bekanntgeworden, bei welchen eine sogenannte Kunstschaltung verwendet wird, sie besteht darin, dass solche Spannungen gewählt werden, dass bei Verwendung normaler oder wenig geänderter Triebsysteme von Wirkverbrauchsmessern obiger Bedingung Genüge getan ist.
Diese Messgeräte haben aber den Nachteil, dass sie vom Drehfeld nicht unabhängig sind und dass daher der Anschluss der Zähler nach einem bestimmten Drehfeldsinne vorgenommen werden muss.
Überdies kann durch diese Methode für Einphaseusysteme kein Blindmessgerät hergestellt werden.
Es sind daher andere Anordnungen geschaffen worden, die bei Verwendung der richtigen Spannung die erforderlichen Bedingungen erfüllen. Eine solche Anordnung besteht darin, dass der Spannungsspule ein Ohmscher Widerstand vor-und der Stromspule ein Ohmscher Widerstand parallel geschaltet wird. Es hat sich gezeigt, dass eine solehe Anordnung ganz gute Resultate liefert. Ein Nachteil besteht aber in der Reguliereinrichtung für die induktive Abgleichung. Eine solche Einrichtung soll, wenn immer möglich, das Drehmoment bei Nennlast nicht verändern ; mit andern Worten heisst dies, dass die Triebflüsse bei der Regulierung während der Eichung konstant bleiben sollen, und dass sich nur der Phasenwinkel zwischen denselben ändern darf.
Die induktive Abgleichung kann bei dieser prinzipiellen Schaltung durch Veränderung des Parallelwiderstandes zur Stromspule oder durch Zu-oder Abschalten vom Ohmschen Widerstand im Spannungskreis geschehen. Die erste Reguliermethode ist namentlich für grössere Stromstärken sehr unerwünscht.
Beiden Methoden haftet überdies der Nachteil an, dass dadurch auch die Triebflüsse und damit die Einstellung bei Nennlast verändert werden. Das ist für den Gang der Eichung eine grosse Erschwerung.
Vorliegende Erfindung zeigt eine Schaltung, die diesen Nachteil nicht aufweist. Gemäss derselben besitzt die Spannungsspule eine Anzapfung, die ebenso wie ihr Ende über Widerstände mit dem eigentlichen Vorschaltwiderstand verbunden ist, wobei mindestens einer jener Widerstände regulierbar ist.
Durch bestimmte Bemessung der Widerstände und der totalen Windungszahl der Spannungspule im Verhältnis zu den angezapften Windungen sowie durch die Veränderung des regulierbaren Widerstandes wird erreicht, dass sich die Phasenlage des wirksamen Spannungsflusses gegenüber der Klemmenspannung verhältnismässig stark, die Grösse aber nur wenig ändert. Es sei hiebei erwähnt, dass die Änderung der Phasenlage des wirksamen Spannungsflusses um einen Grad bei einem Netzleistungsfaktor cors 0-866 bei einem sonst richtig eingestellten Blindverbrauchsmesser einen Fehler von zirka 3% hervorruft. Die Winkeländerungen, welche also erzeugt werden müssen, sind zeichnerisch betrachtet nicht sehr gross. In den nachfolgenden Diagrammen müssen daher der Deutlichkeit halber die Verhältnisse etwas verzerrt dargestellt werden.
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Fig. 2 zeigt das prinzipielle Vektordiagramm der Schaltung. OP ist der Vektor der Netzspannung, OQ die Spannungskomponente am Vorsehaltwiderstand 1 und QP die Spannungskomponente an der
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auch den Stromfluss mit dem wirksamen Spannungsfluss in Phasenübereinstimmung oder bei Umkehrung des wirksamen Spannungsflusses um 180 in Phasenopposition zu bringen. Sind die Flüsse mit den Strömen nicht genau in Phase, was wegen der Verluste im Eisen zumeist der Fall sein wird, so sind die Abgleichungen dor-h stets so vorzunehmen, dass die Bedingungen für die Triebflüsse erfüllt sind.
Der Einfachheit halber ist in Fig. 2 angenommen, dass die Flüsse mit den erzeugenden Strömen genau in Phase sind.
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bezeichnet, die entsprechenden Ströme mit J1 bzw. J1', J : und J3. Dabei ist angenommen, dass der Widerstand R2 regulierbar ist. Es sollen jetzt zwei Vektordiagramme für den Spannungskreis und für zwei verschiedene Werte von R2 aufgezeichnet werden, um die physikalischen Verhältnisse anschaulich darzustellen. Um die Diagramme übersichtlich zu machen, müssen einzelne Vernachlässigungen gemacht werden, die jedoch das prinzipielle Bild nicht trüben. Das erste Vektordiagramm betrachtet den Fall, wo der Widerstand Bs ausgeschaltet ist, es ist dann R2 = #, J, = 0 und J1 = J3.
Das Vektordiagramm ist aus Fig. 4 ersichtlich und entspricht demjenigen Teil des Diagramms in Fig. 2, welcher den Spannungs- kreis vektoriell darstellt. Die Art der Darstellung ist nur etwas anders. Man geht aus von der in der Spannungsspule FD induzierten Spannung. Die Endpunkte der Vektoren tragen die nämliche Buchstabenbezeiehnung wie die Punkte in der Fig. 3, zwischen denen die betreffenden Spannungen gemessen werden können.
Der Einfachheit halber ist angenommen, dass der Ohmsche Widerstand der Spannungsspule mit dem Vorsehaltwiderstand vereinigt ist.
Der Spannung FD ist um 900 nacheilend dem Spannungsfluss FG = # E gezeichnet. Der
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dem Spannungskreis angelegt wird. Der Spannungsfluss ist gegenüber der Klemmspannung um den Winkel. 1 nacheilend verschoben.
In Fig. 5 ist nun das Vektordiagramm für den Fall gezeichnet, dass R2 einen endlichen Wert hat.
Durch die Änderung des Widerstandes R2 wird also die induktive Regulierung vorgenommen. In der
Teilwicklung CD der Spannungsspule wird auf jeden Fall vom Hauptteil der Spule DF eine elektro-
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um 90 in der Phase nach. Diese E. M. K. erzeugt im Stromkreis DCB einen Strom, der der erzeugenden Spannung nacheilt. Dieser Strom ist FL = J2. Er zwingt die Spannungsspule DF einen Gegenstrom aufzunehmen. Dieser Strom FL' sei mit J2' bezeichnet. Seine Grösse verhält sich zu J2 wie das umgekehrte
Verhältnis der Windungszahlen. Dieser Strom J2' setzt sich mit dem Strom J1 zu dem tatsächlich in der Spule vorhandenen Strom FM = J1'zusammen. Dieser Strom fliesst auch im Widerstand R1. Im
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vorausgesetzt wie in Fig. 4.
Damit wird auch der Fluss #. E konstant bleiben. Wird nun die Klemm- spannung ermittelt, so ist zur Spannung FD der Ohmsche Spannungsabfall in R3 hinzuzufügen. Er ist
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Der Vektor der Klemmspannung ist jetzt FA'. Der Phasenwinkel zwischen Klemmspannung FA' und dem Spannungsfluss wird #'. Es ist ersichtlich, dass es durch bestimmte Wahl der Widerstände möglich ist, die Grösse der Spannung an der Spannungsspule konstant zu halten und dass nur die Phasenlage derselben gegenüber der Klemmenspannung variiert.
Die Verhältnisse sind nicht ganz einfach zu übersehen. Die theoretischen Erörterungen werden aber durch Versuchsergebnisse bestätigt, indem durch Änderung des Widerstandes R2 vom Wert 0 bis 00
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Versuche haben ergeben, dass durch diese Anordnung die Abhängigkeit von der Frequenz und der Spannung nur ganz wenig beeinflusst wird. Auch der Temperaturfehler erleidet keine wesentliche Einbusse. Die Art der Regulierung bedeutet daher einen ganz wesentlichen Fortschritt.
Die Einrichtung kann sowohl bei Einphasenzählern als bei 1\Iehrphagenzählern verwendet werden.
Ihre Anwendung beschränkt sieh aber nicht nur auf Zähler, sie ist auch gut verwendbar für Induktions-
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wattmeter zur Blindverbrauchsmessung. Der regulierbare Vorschaltwiderstand kann entweder jE oder Ra sein. Er kann auf mannigfache Art hergestellt werden. Es ist vorteilhaft, dafür Sorge zu tragen, dass er unter Spannung gefahrlos bedient werden kann. Der Regulierwiderstand kann ein rein Ohmscher Widerstand sein. Es kann aber auch ein induktiver Widerstand, z. B. eine regulierbare Drosselspule verwendet werden. Es wäre auch denkbar, eine Kapazität anzuwenden und mit Widerstand allein oder mit Widerstand und Drosselspule in Verbindung zu bringen.
Bei allen diesen Kombinationen muss nur darauf Bedacht genommen werden, dass die in der Teilspule induzierte Spannung bewirkt, dass die in den Widerständen R1 und R3 auftretenden Spannungsabfälle sich mit der Spulenspannung zur Klemmenspannung derart ergänzen, dass die Spulenspannung gegenüber der Klemmenspannung in der Phasen-
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